Hyppää pääsisältöön

Geeni on perinnöllisen tiedon osanen

Geenit ovat DNA-molekyylin toiminnallisisa osia. Ne ovat ovat yhtäjaksoisia tai hajaantuneita pätkiä DNA:n emäsjärjestyksessä, jotka ohjaavat tietyn proteiinin tai proteiiniryhmän synteesiä. Syntyvät proteiinit saavat aikaan kaikki solun toiminnot.

Tietolaatikko

Ihmisen koko genomista vain noin 2 % on perinteisen käsityksen mukaisia geenejä, jotka voidaan kääntää proteiinien emäsjärjestykseksi. Näiden osien lisäksi suuri osa on geenien toimintaan liittyviä säätelyosia. Monien genomin osien merkitystä ei vielä tarkkaan tunneta.

Proteiinit ovat solun toiminnallisia molekyylejä, jotka edesauttavat ja mahdollistavat elämän kannalta tärkeitä reaktioita. Perinteisesti ajateltiin, että geenit ovat yhtäjaksoisia DNA:n emäsjärjestyksen pätkiä, jotka tuottavat kukin yhtä proteiinia ja tämä proteiini vaikuttaa yhteen eliön ominaisuuteen. Tutkimus on kuitenkin osoittanut, että geenien toiminta ja ilmentyminen eliön ominaisuuksina on useimmiten paljon monimutkaisempaa.

Ensinnäkin yhtä proteiinia vastaava geeni voi olla useana pätkänä DNA-molekyylissä. Lisäksi yksi geeni voi tuottaa useaa eri proteiinia ja toisaalta joidenkin proteiinien valmistamiseen on luettava useaa eri geeniä. Esimerkiksi veren hemoglobiinin rakentamiseen tarvitaan kolmea eri geeniä. Näiden geenien tuotteet yhdistyvät toimivaksi lopputuotteeksi, joka kantaa veressämme hapen ja hiilidioksidin.

Se miten geenit vaikuttavat eliön ilmiasuun ei myöskään ole niin yksioikoista, kuin aiemmin ajateltiin. Useimmiten eliön näkyviin ominaisuuksiin vaikuttaa joukko geenejä. Yhden geenin määräämät ominaisuudet ja sairaudet ovat melko harvinaisia.

Lisäksi geenien ilmentymistä säätelevät monet tekijät. Geenit voivat vaikuttaa verkostona toistensa toimintaan ja ilmentymiseen. Tähän on viime aikojen tutkimuksessa alettu kiinnittää erityistä huomiota.

DNA:n emäsjärjestyksen lukemisen jälkeen syntyneitä proteiinien esiasteita muokataan edelleen prosesseissa, jotka ovat riippumattomia DNA:n alkuperäisestä emäsjärjestyksestä, mutta kuitenkin vaikuttavat kyseisen geenin ilmentymisen. Tämä monimutkaistaa perinnöllisyyttä entisestään.

Viime aikoina on myös alettu kiinnittämään huomiota siihen, miten esimerkiksi DNA-molekyylin tukiproteiinit ja niiden muutokset vaikuttavat geenien toimintaan. On havaittu, että geenejä voidaan kytkeä pois päältä lisäämällä metyyliryhmiä histoneihin eli rakenneproteiineihin, joihin DNA on kietoutunut. Muutokset tapahtuvat eliön elinaikana, mutta voivat myös periytyä. Tämä löytö on muuttanut käsitystä periytymisestä merkittävästi.

Proteiinisynteesi - geenit toiminnassa

Proteiini- eli valkuaisainesynteesi on prosessi, jossa DNA:n tieto käännetään proteiinien rakenteiksi. Geeni luetaan, kopioidaan, käännetään aminohappojärjestykseksi ja lopuksi aminohappoketju jalostetaan proteiiniksi.

Kun solu tarvitsee jotakin proteiinia, viesti tarpeesta kulkee tumakotelon huokosten läpi tumaan. DNA:n kaksoisjuoste aukeaa tarvittavaa proteiinia koodaavalta alueelta. Geenin emäsjärjestys kopioidaan lähetti-RNA:n emäsjärjestykseksi. Lähetti-RNA kulkee tumasta ulos ribosomille, jossa proteiini kasvaa aminohappo kerrallaan RNA:n emäsjärjestyksen mukaisesti.

Kukin kolmen emäksen pätkä lähetti-RNA:ssa vastaa yhtä aminohappoa. Aminohappoketju laskostuu ja alkaa ottaa muotoaan. Entsyymit jalostavat aminohappoketjua ja useita ketjuja saattaa yhdistyä. Näin toimiva proteiini muodostuu.

Perustuu ohjelmaan: Etälukio, Solubiologia, 2000. Artikkeli: Jussi Nygren

Lue myös - yle.fi:stä poimittua

Opettajalle

  • Pönttöohjeita opettajille

    Linnunpönttöteema sopii erinomaisesti ilmiöoppimiseen.

    Miljoona linnunpönttöä -kampanja paketoi opettajille pönttötietoiskun, jonka avulla saa helposti tarpeellisen tiedon linnuista ja linnunpöntöistä. Linnunpönttöteema sopii erinomaisesti esimerkiksi ilmiöoppimiseen, sillä aihetta voidaan tarkastella monesta eri näkökulmasta oppiainerajat ylittäen.

  • Sää ja ilmasto

    Ilmaston ja sään havainnointi

    Säähän vaikuttavat auringon säteily sekä maanpinnan ominaisuudet kuten vesistöt ja vuoristot. Säähän liittyviä ominaisuuksia ovat muun muassa lämpötila, ilmankosteus, ilmanpaine ja tuulen nopeus. Säätä ei ole varmuudella aivan helppo ennustaa, sillä se saattaa muuttua hyvinkin nopeasti. Ilmasto taas saadaan selville, kun tehdään pitkän ajan kuluessa säännöllisiä säähavaintoja.

  • Aleksis Kiven päivä, suomalaisen kirjallisuuden päivä 10.10.

    Aleksis Kivi on suomalaisen kirjallisuuden edelläkävijä.

    Aleksis Kivi oli ensimmäinen suomalainen ammattikirjailija ja suomalaisen kirjallisuuden uranuurtaja. Hän uudisti suomalaista proosaa, draamaa ja lyriikkaa teoksillaan, joista tunnetuimpia ovat Seitsemän veljestä ja Nummisuutarit. Kiven syntymäpäivä on vakiintunut liputuspäivä.

  • Pyhäinpäivä, kekri ja Halloween - juhlia kuolleiden muistamiseksi

    Pyhäinpäivää vietetään loka-marraskuussa

    Pyhäinpäivää eli vainajien muistopäivää vietetään marraskuun alussa. Jo pyhäinpäivää ennen on vietetty kekriä ja nykyään myös Halloweeniä, joka on tullut Suomeen Yhdysvalloista. Tunnettuja vainajien muistojuhlia ovat myös irlantilainen shamhain ja meksikolainen kuolleiden päivä.

  • YK:n päivä 24.10. - suomalaiset merkittävissä YK-tehtävissä

    YK:ssa on 193 jäsenmaata.

    Yhdistyneet Kansakunnat, YK, on itsenäisten valtioiden vapaaehtoinen turvallisuus- ja yhteistyöjärjestö. YK:n päivää on vietetty kansainvälisenä juhlapäivänä vuodesta 1948 lähtien. Monet suomalaiset ovat toimineet merkittävissä rooleissa YK:ssä, mm. Helvi Sipilä, Martti Ahtisaari, sekä Harri Holkeri. Suomessa YK:n päivä on vakiintunut liputuspäivä.

  • Ihminen

    Ihmiset hahmottavatmaailmaa aistien välityksellä.

    Ihmiset hahmottavat ja ymmärtävät maailmaa aistien välityksellä. Jos jokin aisteista ei toimi, muut aistit pyrkivät korvaamaan sen. Ihmisen perusaistit ovat näkö-, kuulo-, haju-, maku- ja tuntoaisti. Miten ne toimivat? Entä miten sydän toimii? Millainen on keuhkojen rakenne? Ja kuinka mahalaukku mahtaa toimia?

  • Luontoa harrastamaan

    Suomen luonnosta voi nauttia monin tavoin.

    Suomessa edellytykset luonnon havainnointiin ja harrastamiseen ovat hyvät. Meillä on esimerkiksi laajat jokamiehenoikeudet, joista monissa maissa voi vain haaveilla.

  • Solubiologia

    Kaikki elämä maapallolla muodostuu soluista. Pienimmät eliöt koostuvat vain yhdestä solusta. Ihmisen keho sisältää miljardeja soluja, jotka ovat erilaistuneet kudoksiksi. Solun toimintaa ohjaa sen tumasta löytyvät DNA-molekyylit. Geenit ovat DNA:n osia joiden perusteella solun työkalut ja rakennusaineet, proteiinit, valmistetaan.

  • Avaruus

    Miten planeetat ovat syntyneet? Miten Maan ja Kuun liikkeet vaikuttavat vuorokaudenaikoihin ja vuodenaikoihin? Tutustu myös lähemmin aurinkokuntaan ja havainnoi taivaalla näkyviä valoilmiöitä sekä ammenna tietoa tähtitieteen historiasta.

  • Elinympäristöt

    Millaisia lajeja elää suolla, millaisia taas metsässä? Näillä sivuilla voit katsella ja kuunnella ohjelmia suomalaisista metsä- ja suotyypeistä. Tutustu myös keväiseen saaristoon ja kaupunkiin elinympäristönä.

  • Hyönteiset ja muita selkärangattomia

    Tiesitkö, että muurahaiset pitävät kirvoja kotieläiminään? Entä montako jalkaa tuhatjalkaisella todellisuudessa on? Tutustu näihin ja moniin muihin Suomen luonnossa eläviin pikku ötököihin.

  • Kalat, matelijat ja sammakkoeläimet

    Suomessa elää kolme sammakkolajia

    Melkein kaikki suomalaiset tunnistavat ahvenen, mutta tiedätkö miltä näyttää nieriä tai kuha? Vakituisesti vesissämme uiskentelee noin 70 kalalajia, joista 20 lajia on kalastajan melko helppo saada pyydettyä. Suomessa elää vakinaisesti kolme sammakkolajia rupikonna, sammakko ja viitasammakko. Sammakkoeläimet ovat vaihtolämpöisiä ja ne tulevat toimeen sekä maalla että vedessä.

  • Kasvit ja sienet

    Kasvit mahdollistavat nykyisen kaltaisen elämän maapallolla tuottamalla fotosynteesissa happea. Ne ovat monesti myös koko ravintoketjun perusta. Sienet ovat tärkeitä hajoittajia, joista monet muut kasvit ovat riippuvaisia.

  • Linnut

    Mikä se oli, vilahti niin nopeasti? Millainen nokka, minkämuotoiset siivet, entä väritys? Lintuja on kaikkialla, tarkkaile niitä. Aina ei edes tarvitse tunnistaa lajia, kun voi päätellä paljon niiden elämästä ja elintavoista.

  • Luonnontieteet

    Kemiaa, fysiikkaa ja matematiikkaa Yle Oppimisen netissä.

  • Luontoa harrastamaan

    Suomen luonnosta voi nauttia monin tavoin.

    Suomessa edellytykset luonnon havainnointiin ja harrastamiseen ovat hyvät. Meillä on esimerkiksi laajat jokamiehenoikeudet, joista monissa maissa voi vain haaveilla.

  • Nisäkkäät

    Tiesitkö että, hirvi oli vähällä kuolla Suomesta sukupuuttoon liiallisen metsästyksen takia? Tai piisamin olevan kotoisin Pohjois-Amerikasta. Oppimisen sivustolla tutustut näihin ja moniin muihin Suomen luonnossa eläviin nisäkkäisiin.

  • Solubiologia

    Kaikki elämä maapallolla muodostuu soluista. Pienimmät eliöt koostuvat vain yhdestä solusta. Ihmisen keho sisältää miljardeja soluja, jotka ovat erilaistuneet kudoksiksi. Solun toimintaa ohjaa sen tumasta löytyvät DNA-molekyylit. Geenit ovat DNA:n osia joiden perusteella solun työkalut ja rakennusaineet, proteiinit, valmistetaan.

  • Sää ja ilmasto

    Ilmaston ja sään havainnointi

    Säähän vaikuttavat auringon säteily sekä maanpinnan ominaisuudet kuten vesistöt ja vuoristot. Säähän liittyviä ominaisuuksia ovat muun muassa lämpötila, ilmankosteus, ilmanpaine ja tuulen nopeus. Säätä ei ole varmuudella aivan helppo ennustaa, sillä se saattaa muuttua hyvinkin nopeasti. Ilmasto taas saadaan selville, kun tehdään pitkän ajan kuluessa säännöllisiä säähavaintoja.

  • Yhteinen ympäristö

    Yhä useampi ympäristöön liittyvä kysymys on maailmanlaajuinen. Myös vastuu maapallon tulevaisuudesta on kannettava yhdessä. Kuormitus tarkoittaa luonnonvarojen kuluttamista ja jätteen tuottamista. Kestävän kehityksen tavoitteleminen vaatii näiden molempien vähentämistä.